重慶大學(xué) 碩士學(xué)位論文 600MW超臨界CFB鍋爐含灰氣體流動(dòng)力學(xué)模擬 姓名：時(shí)洪宇 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：流體力學(xué) 指導(dǎo)教師：曾忠 2010-05 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 中文摘要 摘 要 在火力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分鍋爐爐膛中，煙氣流動(dòng)是典型的湍流氣固兩 相流流動(dòng)。氣固兩相流的壓力波動(dòng)可能會導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)發(fā)生振蕩甚至共 振現(xiàn)象，這必將影響鍋爐的運(yùn)行的安全性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，借助于數(shù)值 模擬方法對鍋爐安全性校核是鍋爐設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 本文針對東方鍋爐集團(tuán)新型國產(chǎn) 600MW 超臨界機(jī)組鍋爐設(shè)計(jì)，研究鍋爐內(nèi) 部兩相流壓力波動(dòng)導(dǎo)致安全性相關(guān)的流體動(dòng)力學(xué)問題。研究內(nèi)容包括：（1）依據(jù) 鍋爐設(shè)計(jì)幾何參數(shù)，建立鍋爐三維幾何模型；根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)對鍋爐內(nèi)部 流體物理模型進(jìn)行簡化，并提出等效密度模型以簡化鍋爐內(nèi)的氣固兩相流；對鍋 爐內(nèi)部湍流運(yùn)動(dòng)，采取大渦模擬方法進(jìn)行數(shù)值模擬；對鍋爐內(nèi)部特別是關(guān)鍵區(qū)域 懸掛中隔墻附近壓強(qiáng)波動(dòng)頻率進(jìn)行頻譜分析。結(jié)果顯示，鍋爐以設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行時(shí)， 振蕩氣流引起的懸掛中隔墻振動(dòng)幅度很小，，振蕩氣流的振蕩主頻約 0.195Hz，其 不會造成懸掛中隔墻產(chǎn)生共振現(xiàn)象（2 ）采用氣- 固兩相流模型對鍋爐內(nèi)部流場進(jìn) 行數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明，鍋爐內(nèi)部壓力場與速度場分布與等效密度模型的模 擬結(jié)果基本吻合；兩相流流體混合密度在鍋爐內(nèi)部絕大